چگونه حافظه اولیه با افزایش سن در سطح سلولی تغییر می کند؟
به گزارش سیناپرس همدان، چگونه مغز ما قادر به ایجاد خاطرات خاص می شود؟ در یکی از اولین مطالعات پیش بالینی برای بررسی رشد حافظه در جوانان، یک تیم تحقیقاتی در بیمارستان کودکان بیمار (SickKids) ممکن است یک علت مولکولی برای تغییرات حافظه در اوایل کودکی شناسایی کرده باشد.
خاطرات مبتنی بر رویداد که به عنوان خاطرات اپیزودیک نیز شناخته می‌شوند، همان چیزی است که مردم به طور سنتی با شنیدن کلمه حافظه به آن فکر می‌کنند: خاطره‌ای که به زمینه خاصی گره خورده است. با این حال، برای کودکان خردسال، حافظه کلی‌تر یا شبیه به «خلاصه» است، و این خاطرات کلی معمولاً به یک زمینه خاص مرتبط نیستند.
در مطالعه‌ای که توسط دکتر پل فرانکلند و شینا جوسلین، هر دو دانشمند ارشد در برنامه علوم اعصاب و سلامت روان در SickKids در Science منتشر شد، محققان مکانیسم‌های مولکولی زیربنای تغییر از حافظه غایی به حافظه اپیزودیک را در موش‌ها مشخص کردند. این تیم خاطرنشان می کند که درک این تغییر، که معمولاً بین چهار تا شش سالگی در کودکان رخ می دهد، ممکن است بینش های جدیدی را در تحقیقات رشد کودک و شرایطی که بر مغز تأثیر می گذارد، از اختلال طیف اوتیسم گرفته تا ضربه مغزی، ارائه دهد.
فرانکلند، که همچنین دارای کرسی تحقیقاتی کانادا در زمینه نوروبیولوژی شناختی است، می گوید: محققان برای چندین دهه چگونگی رشد حافظه اپیزودیک را مطالعه کرده اند، اما به لطف توسعه مداخلات سلولی دقیق، اکنون توانستیم این سوال را برای اولین بار در سطح مولکولی بررسی کنیم.
در بزرگسالان، ردهای حافظه (همچنین به عنوان انگرام شناخته می شود) از 10 تا 20 درصد نورون ها تشکیل می شود، اما اندازه کلی این انگرام ها در کودکان خردسال دو برابر می شود، به طوری که 20 تا 40 درصد نورون ها یک انگرام را تشکیل می دهند که از یک حافظه پشتیبانی می کند.
پس چرا این تغییر به وجود می آید؟ هیپوکامپ، بخشی از مغز که مسئول یادگیری و حافظه است، حاوی انواع نورون ها از جمله نوعی سلول بازدارنده به نام نورون داخلی بیان کننده پاروالبومین (PV) است. این سلول های بازدارنده اندازه انگرام را محدود می کنند و ویژگی حافظه را فعال می کنند. تیم تحقیقاتی تشخیص داد که با بالغ شدن این نورون‌های بین‌اعصاب، حافظه از حالت عمومی به خاص‌تر تغییر می‌کند و انگرام‌ها در اندازه مناسب شکل می‌گیرند.
با استفاده از فناوری انتقال ژن ویروسی که توسط دکتر الکساندر دیتیاتف، رئیس گروه تحقیقاتی مولکولی نوروپلاستیسیته در مرکز آلمانی بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی توسعه یافته است، محققان تصمیم گرفتند عمیق‌تر کاوش کنند و دلیل این تغییر را بررسی کنند. آنها دریافتند که وقتی یک ماتریکس خارج سلولی متراکم، معروف به شبکه پری نورونی، در اطراف این نورون‌ها در هیپوکامپ توسعه می‌یابد، نورون‌های داخلی بالغ می‌شوند و روشی را تغییر می‌دهند که مغز ما انگرام‌ها را ایجاد می‌کند و خاطرات را ذخیره می‌کند.
جوسلین، که دارای کرسی تحقیقاتی کانادا در زمینه مدارهای حافظه است، می گوید: زمانی که شبکه پری نورونی را به عنوان یک عامل کلیدی در بلوغ بین نورون ها شناسایی کردیم، توانستیم توسعه شبکه را تسریع کنیم و خاطرات اپیزودیک و نه کلی را در موش های جوان ایجاد کنیم.
در حالی که تیم توانست این تغییر در نوع حافظه را با تسریع در توسعه شبکه اطراف عصبی ایجاد کند، آنها همچنین خاطرنشان کردند که دلایل تفاوت سنی بین خاطرات اصلی و اپیزودیک را نباید نادیده گرفت.
آدام رامسران، کاندیدای دکترا در آزمایشگاه فرانکلند و اولین نویسنده این مطالعه، توضیح می‌دهد: وقتی به هدفی از حافظه فکر می‌کنید، منطقی است که حافظه کودک متفاوت از یک بزرگسال عمل کند. در سه سالگی، شما نیازی به یادآوری جزئیات ندارید. یک حافظه ی اصلی به کودکان کمک می کند تا پایگاه دانشی بزرگی بسازند که می تواند با بزرگتر شدن و داشتن تجربیات بیشتر، مشخص تر شود.
با تکیه بر این اکتشافات مولکولی، تیم تحقیقاتی رشد شبکه پری نورونی را با فراهم کردن یک محیط غنی‌تر برای تشکیل خاطرات خاص سرعت بخشید، یافته‌ای که به اطلاع‌رسانی تحقیقات رشد کودک در حال انجام در SickKids و دانشگاه تورنتو کمک می‌کند.
فرانکلند می‌گوید: خارج از رشد حافظه، مکانیسم‌های بلوغ مشابهی را نیز در سیستم‌های حسی مختلف مغز یافتیم. یک مکانیسم مغز ممکن است توسط چندین ناحیه مختلف مغز برای چندین هدف مختلف استفاده شود، که فرصت‌های هیجان‌انگیز جدیدی را برای تحقیق و همکاری ارائه می‌دهد.
منبع: ژورنال Science
مترجم: کیانوش کرمی
